Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
  • Математическое моделирование динамики процесса массопереноса при коррозии цементных бетонов
  • УДК 691.32:620.193:66.021.3 DOI: 10.33622/0869-7019.2021.02.34-41
    Артем Алексеевич ДАВИДЮК1, кандидат технических наук, генеральный директор, е-mail: artemd@ktbbeton.com
    Дмитрий Сергеевич РЫБНОВ1, зав. отделом, е-mail: rybnov@ktbbeton.com
    Илья Николаевич ГОГЛЕВ1, инженер, е-mail: i.goglev@ktbbeton.com
    Константин Юрьевич СОКОЛОВ1, инженер, е-mail: k.sokolov@ktbbeton.com
    Юлия Олеговна КУСТИКОВА2, кандидат технических наук, е-mail: KafedraGKK@mgsu.ru
    1 АО «Конструкторско-технологическое бюро бетона и железобетона» (АО «КТБ ЖБ»), 109428 Москва, 2-я Институтская ул., 6, стр. 64
    2 ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. Рассмотрены особенности протекания коррозии цементных бетонов: коррозии вымывания, биологической и кислотной, встречающейся на полевой стадии обследования различных бетонных и железобетонных конструкций (опоры мостов и эстакад, изгибаемые участки ребристых плит мостовых пролетов, вертикально сжатые стойки опорных зон площадки градирни, стенки водохозяйственных и гидротехнических сооружений). С целью оценки интенсивности протекания массопереноса при коррозии цементных бетонов и прогнозирования остаточного срока службы бетонных и железобетонных конструкций, предлагаются способы применения методов математического моделирования коррозионных процессов. Математические модели позволяют рассчитать концентрацию целевого компонента в зависимости от габаритов бетонных конструкций; определить концентрацию переносимого "свободного" гидроксида кальция в жидкой кислотно-солевой среде; вычислить среднее значение концентрации в произвольный момент времени. Физико-математическая модель процесса массопереноса при биокоррозии дает возможность рассчитывать динамику и кинетику переноса целевого компонента цементных бетонов независимо от вида биообрастания. Предложенные модели легли в основу рекомендаций по увеличению срока службы железобетонных конструкций без капитального ремонта и мониторингу развития коррозионных процессов.
    Ключевые слова: коррозия бетона, биодеструкция, диффузия, массоотдача, массоперенос, математическое моделирование, целевой компонент, долговечность, надежность.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Румянцева В. Е., Гоглев И. Н., Логинова С. А. Применение полевых и лабораторных методов определения карбонизации, хлоридной и сульфатной коррозии при обследовании строительных конструкций зданий и сооружений // Строительство и техногенная безопасность. 2019. № 15(67). С. 51-58.
    2. Федосов С. В., Румянцева В. Е., Хрунов В. А., Шестеркин М. Е. О некоторых проблемах технологии безопасности и долговечности зданий, сооружений и инженерной инфраструктуры // Строительные материалы. 2015. № 3. С. 8-11.
    3. Румянцева В. Е., Гоглев И. Н. Особенности коррозии бетона и железобетона в хлоридных и углекислых средах // Информационная среда вуза. 2016. № 1(23). С. 379-382.
    4. Белякова Г. А., Дьяков Ю. Т., Тарасов К. Л. Ботаника. Водоросли и грибы. М. : Издательский центр "Академия", 2006. Т. 2. 320 с.
    5. Федосов С. В., Румянцева В. Е., Коновалова В. С. [и др.]. Управление процессами коррозионной деструкции строительных материалов на основе законов массопереноса // Вестник гражданских инженеров. 2019. № 3(74). С. 106-111.
    6. Румянцева В. Е., Гоглев И. Н. Особенности процесса коррозии бетона и железобетона, осложненного воздействием хлоридов и углекислого газа // Долговечность строительных материалов, изделий и конструкций: Материалы Всерос. науч.-техн. конф., посвященной памяти В. И. Соломатова. М., 2016. С. 106-111.
    7. Москвин В. М. Коррозия бетона. М. : Госстройиздат, 1952. 342 с.
    8. Степанова В. Ф. Долговечность бетона. М. : АСВ, 2014. 126 с.
    9. Федосов С. В., Румянцева В. Е., Красильников И. В., Касьяненко Н. С. Моделирование массопереноса в процессах коррозии первого вида цементных бетонов в системе "жидкость-резервуар" при наличии внутреннего источника массы в твердой фазе // Вестник гражданских инженеров. 2013. № 2(37). 65-70 с.
    10. Шестеркин М. Е. Экспериментальные исследования процессов коррозии первого вида цементных бетонов с учетом свойств портландцемента // Молодые ученые развитию промышленно-текстильного кластера : сб. материалов межвуз. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов (ПОИСК-2015): В 2 т. Иваново : ИВГПУ, 2015. Т. 2. 302-303 с.
    11. Федосов С. В., Румянцева В. Е. Касьяненко Н. С. Математическое моделирование массопереноса в процессах коррозии бетона второго вида // Строительные материалы. 2008. № 7. С. 35-39.
    12. Федосов С. В., Румянцева В. Е., Касьяненко Н. С., Красильников И. В. Нестационарный массоперенос в процессах коррозии второго вида цементных бетонов. Малые значения чисел Фурье, с внутренним источником массы // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2015. Т. 58. № 1. С. 97-99
    13. Федосов С. В., Румянцева В. Е., Красильников И. В., Логинова С. А. Исследование влияния процессов массопереноса на надежность и долговечность железобетонных конструкций, эксплуатируемых в жидких агрессивных средах // Строительные материалы. 2017. № 12. С. 52-57.
    14. Каюмов Р. А., Федосов С. В., Румянцева В. Е. [и др.]. Математическое моделирование коррозионного массопереноса гетерогенной системы "жидкая агрессивная среда-цементный бетон". Частные случаи решения // Известия КГАСУ. 2013. № 4(26). С. 343-348.
  • Для цитирования: Давидюк А. А., Рыбнов Д. С., Гоглев И. Н., Соколов К. Ю., Кустикова Ю. О. Математическое моделирование динамики процесса массопереноса при коррозии цементных бетонов // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 2. С. 34-41. DOI: 10.33622/0869-7019.2021.02.34-41.


НАЗАД